Li estis nomumita manaĝero de la dana nacia teamo en 1962, anstataŭigante Arne Sørensen, kiu gvidis Danion al arĝentaj medaloj ĉe la Someraj Olimpikoj de 1960. Bedaŭrinde por Petersen, la plej multaj el la arĝentaj medalistoj de 1960 estis nun ekskluditaj de la amatora nacia teamo pro subskribi profesiajn kontraktojn, kaj dana futbalo ne havis la amatorojn por sekvi la sukceson. Li sukcesis al Danlando al kvara loko de kvar partoprenantoj ĉe la Eŭropa Pokalo de Nacioj en 1964.
, venkinte la maltan nacian futbalteamon, la albanan nacian futbalteamon, kaj la luksemburgian nacian futbalteamon en la kvalifikaj ludoj. Poul Petersen estis en pagendaĵo de Danio por 47 ludoj ĝis novembro 1966, gajnante 17 kaj perdante 22 ludojn.